Pós-Café: um sistema de apoio a decisão para o cálculo do custo da pós-colheita do café

Various computer programs were developed to calculate the cost of the coffee harvest. However, few address the costs of coffee in its post-harvest stage. This study was aimed to develop a system for calculating the cost of the coffee postharvest to facilitate decision making regarding the most cost-effective post-harvest processes. Thirty-four farmers in southern Minas Gerais state answered a questionnaire designed to validate this system. The use of a decision support system showed that the simulated costs in the post-harvest stage were not statistically different from the costs informed by the representatives of the selected farms.Vários programas computacionais foram desenvolvidos para calcular o custo da colheita do café. No entanto, poucos abordam os custos da fase de pós-colheita do café. Objetivou-se, neste trabalho, desenvolver um sistema de cálculo do custo da pós-colheita do café para facilitar a tomada de decisão quanto aos processamentos de melhor custo-benefício. Trinta e quatro fazendas do sul de Minas Gerais responderam a um questionário elaborado para validar esse sistema. Ao empregar o sistema de apoio à decisão, foi constatado que os custos simulados na fase de pós-colheita não diferem estatisticamente dos custos informados pelos responsáveis das fazendas entrevistadas

Análise comparativa da infraestrutura de processamento utilizando um sistema de apoio à decisão para o cálculo de custos da fase de pós-colheita do café

The infrastructure sizing for processing the coffee is decisive in the profitability of coffee, and will depend onseveral factors. Thus, due to the existence of so many variables it is common to underestimate or overestimate producer aspects of infrastructure. The objective of this work related to the area of yard aspects of infrastructure and capacity of the dryers farms was analyzed in the post-harvest coffee. Forty-six farms in the regions of the Cerrado, Matas de Minas and southern Minas Gerais answered a questionnaire in order to enable this analysis. By employing the decision support system for calculating the cost of post harvest coffee, these farms was found to overestimate the area of the yard and correctly estimate the capacity of the dryers.O dimensionamento da infraestrutura necessária para o processamento do café é decisivo na rentabilidade da atividade cafeeira, e dependerá de diversos fatores. Assim, em decorrência da existência de tantas variáveis é comum o produtor subestimar ou superestimar aspectos de infraestrutura. Desse modo, o objetivo deste trabalho foi analisar dois aspectos de infraestrutura de fazendas na fase de pós-colheita do café. Quarenta e seis fazendas das regiões do Cerrado, Matas de Minas e Sul de Minas Gerais responderam a um questionário elaborado no sentido possibilitar esta análise. Ao empregar o sistema de apoio à decisão para o cálculo do custo da pós-colheita do café, ficou constatado que estas fazendas superestimam a área de terreiro e estimam corretamente à capacidade dos secadores

QUALITY OF NATURAL COFFEE DRIED UNDER DIFFERENT TEMPERATURES AND DRYING RATES

The final quality of coffees depends on the preservation of the cell membranes of the coffee beans, which can be damaged during the drying. Thus, the aim of this study was to assess the immediate and latent effects of the air temperature and drying rate on the sensorial quality of natural coffees, as well as its relationship with the chemical e physiological characteristics of the coffee beans. Mature fruits of arabica coffee were harvested and sundried to moisture content of approximately 35% (wb) and then moved into a mechanical drier under different conditions of drying. This process involved the combination of three dry bulb temperatures – DBT (35°C, 40°C, and 45°C) and two dew point temperatures – DPT (2.6°C and 16.2°C). Thus, the relative humidity of the air used for drying was a dependent variable of DTB and DPT, and as consequences, different drying rates were achieved for each DBT. The increase in the drying rate for the temperatures 35°C and 40°C has a negative effect on the final quality of natural coffee beans. However, for the temperature of 45°C, the effects of the drying rate on the coffee beans are overlaid by the thermal damages that are caused at this level of heating. Higher sensory scores for coffee are linked to lower values of electrical conductivity and potassium leaching of the exudate of the coffee beans, as well as lower values of fatty acids. It is emphasized that while the temperature of 35º C is recommended for the production of specialty coffees the temperature of 45º C is not

Cinética de secagem de café natural beneficiado com alto teor de água

The present study proposes a new processing and drying method and evaluates the behavior of grains subjected to this process through the water reduction rate and the adjustment of different mathematical models. Mature beans were divided into three batches. The first batch was continuously dried at 40±1 °C. The second batch consisted of natural coffee dried to moisture contents of 0.56±0.02, 0.41±0.02, 0,28±0.02 and 0.20±0.02 decimal (dry basis, d.b.), followed by processing and continuous drying at 35±1 ºC and 40±1 ºC. For all parcels, the drying process was ended when the coffee beans reached the moisture content level of 0.12±0.05 (d.b.). The third batch corresponded to the continuous drying of hulled and demucilated coffee at 40±1 °C. The experimental data were adjusted to ten mathematical models used to represent the drying of agricultural products. The grain water reduction rate was also evaluated. We concluded that the water reduction rate was highest for the drying temperature of 40±1 °C, especially at higher moisture contents. The total drying time for processed coffee with high moisture content was significantly reduced compared with the total drying time of natural coffee. The Midilli model satisfactorily describes the drying kinetics of processed coffee.Objetivou-se, com o presente trabalho, propor um novo método de processamento e secagem, assim como avaliar o comportamento dos grãos submetidos a este processo, por meio da taxa de redução de água e do ajuste de diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem. Os frutos colhidos no estágio maduro foram divididos em três lotes. O primeiro foi seco continuamente à temperatura de 40±1 °C. O segundo consiste na secagem do café natural até os teores de água de 0,56±0,02, 0,41±0,02, 0,28±0,02 e 0,20±0,02 decimal (base seca, b.s.), seguido de beneficiamento e secagem contínua nas temperaturas de 35±1 ºC e 40±1 ºC. O terceiro lote correspondeu à secagem contínua do café descascado e desmucilado na temperatura de 40±1 °C. Em todos os lotes, a secagem foi encerrada quando os grãos atingiram o teor de água de 0,12±0,05 (b.s.). Aos dados experimentais da secagem foram ajustados dez modelos matemáticos utilizados para representação da secagem dos produtos agrícolas. Além da representação da cinética de secagem foi avaliada a taxa de redução de água dos grãos. Conclui-se que a taxa de redução de água é maior para a temperatura de secagem de 40±1 °C, especialmente para maiores teores de água. O tempo total de secagem do café beneficiado com alto teor de água é expressivamente reduzido, quando comparado ao tempo de secagem completa do café natural. O modelo de Midilli descreve satisfatoriamente a cinética de secagem do café beneficiado

Cinética de secagem de café natural para diferentes temperaturas e baixa umidade relativa

In face of the importance of drying in the post-harvest phase of coffee and its effect on the final quality of the product, the aim of the present study was to evaluate drying kinetics at different temperatures of the drying air for a low dew point temperature of the fruits of dry processed Arabica coffee (Coffea arabica L.). The fruits were manually picked and subjected to hydraulic separation. After that, fruits with initial moisture contents of 1.9 ± 0.1 kg.kg-1 (db) were submitted to the drying processunder three dry bulb temperatures (35°C, 40°C e 45°C) for the same dew point temperature (2.6°C) of the drying air. Seven mathematical models were fitted to the experimental data to characterize the drying process of the coffee fruit. The modified Henderson and Pabis and Successive Residue models with two terms were the most adequate for describing the dry process, with the modified Henderson and Pabis model being chosen through its greater simplicity. The increase of the dry bulb temperature under a low dew point temperature leads to an increase in the effective diffusivity coefficient and in the drying rate and a decrease in drying time. For the conditions studied, the effective diffusivity coefficient of water for coffee fruits ranges from 1.908 to 3.721x 10-11 m².s-1. Activating energy for liquid diffusion, described by the Arrhenius equation, was 52.89 kJ.mol-1.Diante da importância da secagem na fase da pós-colheita do café e seu reflexo na qualidade final do produto, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a cinética da secagem em diferentes temperaturas do ar de secagem, para uma baixa temperatura de ponto de orvalho de frutos de café arábica (Coffea arabica L.), processados via seca. Os frutos foram colhidos manualmente e submetidos à separação hidráulica. Para a secagem dos frutos, com teor de água inicial de 1,9 ± 0,1 kg.kg-1 (bs),utilizou-se secador mecânico a três temperaturas de bulbo seco (35 °C, 40 °C e 45 °C) para a mesma temperatura de ponto de orvalho (2,6 °C) do ar de secagem. Sete modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais para caracterizar o processo de secagem dos frutos do cafeeiro. Os modelos de Henderson e Pabis modificado e de Resíduos Sucessivos com dois termo, foram os mais adequados para descrever o processo de secagem, sendo escolhido o de Henderson e Pabis modificado, pela maior simplicidade. A elevação da temperatura de bulbo seco, sob baixa temperatura de ponto de orvalho, provoca aumento no coeficiente de difusividade efetivo, na taxa de secagem e redução no tempo de secagem. Para as condições estudadas, o coeficiente de difusividade efetivo de água para os frutos do cafeeiro varia entre 1,908 e 3,721 x 10-11 m².s-1. A energia de ativação para a difusão líquida, descrita pela equação de Arrhenius, foi de 52,89 kJ.mol-1

Aspectos fisiológicos de grãos de café, processados e secados de diferentes métodos, associados à qualidade sensorial

The objective of the present study was to evaluate the physiological and sensory quality of coffee beans processed and dried in different manners. The experiment was conducted with two types of processing - dry and wet processing, and four drying methods - drying in a drying yard, and mechanical drying with heated air at three alternating temperatures (50/40°C, 60/40°C and 40/60°C) where the temperature was changed when the coffee beans reached moisture content of 30%± 2% (w.b.), with supplementation of drying until achieveing 11% ± 1% (w.b.). The mechanical drying system used consisted of three fixed bed dryers, which allows control of temperature and flow drying rate. After application of the treatments, the coffees were sampled according to the evaluation system proposed by the Specialty Coffee Association of America (SCAA). In addition to sensory analysis, analyses were made of the physical-chemical and physiological quality of the coffee beans. Thephysical-chemical and physiological analyses involved: fatty acid composition, leaching of potassium, electrical conductivity and germination. Interesting results were obtained. Coffee dried in the drying yard showed better sensory, physiological and physical-chemical results when compared with that dried in a dryer. Pulped coffee was more tolerant to drying than natural coffee, regardless of the way it was dried, showing better final quality of the product. Moreover, it may be observed that the increase in drying temperature in the final phase of the drying process leads to grain damage, which notably reduces beveragequality, confirming existing research.Objetivou-se, no presente trabalho, avaliar a qualidade sensorial e fisiológica dos grãos de café processados e secados de diferentes formas. O experimento foi realizado com dois tipos de processamento: via seca e via úmida; e quatro métodos de secagem: secagem em terreiro, e secagem mecânica com ar aquecido em temperaturas alternadas: 50/40°C, 60/40°C e 40/60ºC, onde a temperatura foi alterada quando os grãos de café atingiram teor de água de 30 % ± 2 % (b.u.), com complementação da secagem até atingir 11%±1% (b.u.). O sistema mecânico de secagem utilizado constituiu-se de três secadores de camada fixa, o qual permite o controle da temperatura e fluxo de secagem. Após a aplicação dos tratamentos, oscafés foram degustados segundo o sistema de avaliação proposto pela Associação Americana de Cafés Especiais (SCAA). Além da análise sensorial foram feitas as análises da composição físico-química e qualidade fisiológica dos grãos de café. As análises físico-químicas e fisiológicas envolveram: acidez graxa, lixiviação de potássio, condutividade elétrica e germinação. Foram obtidos resultados interessantes. Os café secados em terreiro apresentaram os melhores resultados sensoriais, fisiológicos e físico-químicos, quando comparados com os secados em secador. O café despolpado foi mais tolerante à secagem do que o café natural, independente da forma com foi secado, apresentando melhor qualidade final do produto. Pode-se observar ainda que a elevação da temperatura de secagem, na fase final do processo de secagem, promove danos aos grãos, os quais reduzemsensivelmente a qualidade da bebida, confirmando pesquisas já existentes

Qualidade do café cereja desmucilado submetido ao parcelamento da secagem.

A interrupção do processo de secagem do café com elevados teores de água, e conclusão da secagem após um determinado período de repouso, já é uma técnica comumente adotada pelos cafeicultores. Porém, são escassos os relatos científicos que recomendem essa técnica. Objetivou-se, no presente trabalho, avaliar os efeitos do da secagem na qualidade do café. Após pré-secagem em terreiro, o café foi secado mecanicamente até atingir os teores de água de 16%, 20% e 24% (bu); em seguida, o café permaneceu em repouso durante dois, seis e doze dias em caixas de madeira. Após cada período de repouso, a secagem foi completada até que o café atingisse o teor de água de 11% (bu). A testemunha constituiu-se na secagem contínua até 11% (bu). Para a caracterização da qualidade do café foram realizadas as análises de condutividade elétrica, lixiviação de potássio, açúcares totais, redutores e não redutores, coloração dos grãos beneficiados e análise sensorial. Verificou-se que os valores de condutividade elétrica e lixiviação de potássio foram significativamente menores quando a secagem foi interrompida com o teor de água de 24% independente do tempo de repouso, indicando que, para esse tratamento, os danos ao sistema de membranas foram menores em relação aos demais. Verificou-se também que, para as análises de açúcares totais, redutores e não redutores, análise de coloração dos grãos e análise sensorial não houve diferença significativa entre os tratamentos, indicando que para as condições desse experimento, não ocorreram alterações indesejáveis na qualidade do café quando esse teve a secagem interrompida com teor de água de até 24% (bu) e permaneceu em repouso por até 12 dias.A interrupção do processo de secagem do café com elevados teores de água, e conclusão da secagem após um determinado período de repouso, já é uma técnica comumente adotada pelos cafeicultores. Porém, são escassos os relatos científicos que recomendem essa técnica. Objetivou-se, no presente trabalho, avaliar os efeitos do da secagem na qualidade do café. Após pré-secagem em terreiro, o café foi secado mecanicamente até atingir os teores de água de 16%, 20% e 24% (bu); em seguida, o café permaneceu em repouso durante dois, seis e doze dias em caixas de madeira. Após cada período de repouso, a secagem foi completada até que o café atingisse o teor de água de 11% (bu). A testemunha constituiu-se na secagem contínua até 11% (bu). Para a caracterização da qualidade do café foram realizadas as análises de condutividade elétrica, lixiviação de potássio, açúcares totais, redutores e não redutores, coloração dos grãos beneficiados e análise sensorial. Verificou-se que os valores de condutividade elétrica e lixiviação de potássio foram significativamente menores quando a secagem foi interrompida com o teor de água de 24% independente do tempo de repouso, indicando que, para esse tratamento, os danos ao sistema de membranas foram menores em relação aos demais. Verificou-se também que, para as análises de açúcares totais, redutores e não redutores, análise de coloração dos grãos e análise sensorial não houve diferença significativa entre os tratamentos, indicando que para as condições desse experimento, não ocorreram alterações indesejáveis na qualidade do café quando esse teve a secagem interrompida com teor de água de até 24% (bu) e permaneceu em repouso por até 12 dias

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE FRUTOS IMATUROS DE CAFÉ ARÁBICA (Coffea arabica L.) PROCESSADOS POR VIA SECA E VIA ÚMIDA

This study was conducted in order to characterize the chemical composition and evaluate the quality of unripe coffeebeans, processed under dry and wet conditions, submitted to different periods of rest before peeling, with and without water. The coffeewas harvested, separated according to density and peeled. The experiment was conducted in a completely randomized design (CRD)with five repetitions and arranged in a factorial 3 x 2 x 2 (3 rest periods - 12, 24 and 48 hours, two types of processing - dry (naturalgreen) and wet (peeled green ); two rest conditions - presence and absence of water). Three additional treatments were also studied:control sample – unripe fruit produced during cherry peeling, natural unripe fruit (coffee that is not peeled) and peeled unripe fruit,processed immediately after harvest. The coffee was dried in thin layers on a concrete yard and turned every 30 minutes, and afterreaching a water content level of 30% (wb) was piled to complete drying. To evaluate quality, the following analysis were carried out:total sugars, reducing and not reducing, total acidity, soluble solids, potassium leaching, electrical conductivity and chlorogenic acids.It was observed that peeling of unripe fruits increases the physiological and chemical indicators of quality of unripe coffee and can beperformed immediately after peeling the ripe fruits, with no harm to quality. The use of water during the rest period of green fruit doesnot contribute to maintaining the quality of coffee, which can be dispensed when processing the green coffeeO presente trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar a composição química e avaliar a qualidade de frutosimaturos de café, processados por via seca e via úmida, submetidos a diferentes períodos de repouso antes do descascamento, compresença e ausência de água. A matéria-prima utilizada foram lotes de café verde formados na produção do café-cereja descascado. Oexperimento foi desenvolvido em delineamento inteiramente casualizado (DIC), com cinco repetições e arranjado segundo umesquema fatorial 3 x 2 x 2 (3 tempos de repouso - 12, 24 e 48 horas; 2 tipos de processamento - via seca (verde natural) e via úmida(verde descascado); 2 condições repouso - presença e ausência de água). Foram também estudados três tratamentos adicionais:testemunha - café verde formado na produção do cereja descascado; café verde natural (café que não descascou) e café verdedescascado, processados logo após a colheita. O café foi seco em camadas finas sobre terreiro de concreto e revolvido a cada 30minutos, passando a ser amontoado após atingir o teor de água de 30% (bu), até completar a secagem. Para avaliar a qualidade, foramfeitas as seguintes análises: açúcares totais, redutores e não redutores, acidez titulável total, sólidos solúveis, lixiviação de potássio,condutividade elétrica e ácidos clorogênicos. Observou-se que o descascamento dos frutos imaturos eleva os indicadores fisiológicose químicos de qualidade do café verde. O descascamento dos frutos imaturos pode ser realizado imediatamente após a primeiraoperação de descascamento dos frutos maduros, sem prejuízo à qualidade. O uso da água durante o repouso dos frutos verdes nãocontribui para a manutenção da qualidade do café, sendo dispensável seu uso no processamento do café verde

Mathematical models and X-ray image analysis in the drying of cumbaru seeds

The cumbaru (Dipteryx alata Vog.) is a native species of the Cerrado. The species is of great economicexpression for family farming. This study aimed to determine the drying curves and fit mathematical models tothe experimental data obtained in the drying of cumbaru seeds. Furthermore, it aimed to define the best-fittedmodel and correlate the damage caused by the drying process through X-ray images. The Dipteryx alata Vog.seeds were obtained from fruits collected from 20 matrices in the municipality of Cáceres, in the state of MatoGrosso (MT), approximately 255 days after anthesis. The seeds were extracted and stored for 15 days until theyreached hygroscopic equilibrium and a 14.5% water content. Drying was conducted in a continuous airflowdryer with an approximate temperature of 40° and a constant airflow velocity of 2.5 m/s. The experimental datawere fitted to twelve mathematical models. The values of the coefficients of determination (R2), the relativemean error (P), and the estimated mean error (SE) were used to check the models’ fit degree. After drying,40 seeds from each treatment were subjected to X-ray testing using the Faxitron MX-20 DC 12 equipment. TheMidilli mathematical model was the best fit for the experimental data. The X-ray images showed no cracks orany other damage caused by the drying process.The cumbaru (Dipteryx alata Vog.) is a native species of the Cerrado. The species is of great economic expression for family farming. This study aimed to determine the drying curves and fit mathematical models to the experimental data obtained in the drying of cumbaru seeds. Furthermore, it aimed to define the best-fitted model and correlate the damage caused by the drying process through X-ray images. The Dipteryx alata Vog. seeds were obtained from fruits collected from 20 matrices in the municipality of Cáceres, in the state of Mato Grosso (MT), approximately 255 days after anthesis. The seeds were extracted and stored for 15 days until they reached hygroscopic equilibrium and a 14.5% water content. Drying was conducted in a continuous airflow dryer with an approximate temperature of 40° and a constant airflow velocity of 2.5 m/s. The experimental data were fitted to twelve mathematical models. The values of the coefficients of determination (R2), the relative mean error (P), and the estimated mean error (SE) were used to check the models’ fit degree. After drying, 40 seeds from each treatment were subjected to X-ray testing using the Faxitron MX-20 DC 12 equipment. The Midilli mathematical model was the best fit for the experimental data. The X-ray images showed no cracks or any other damage caused by the drying process